0.m Etansari

Note de curs. Capitolul 10. Etanri

57

10. Etanarea n construciile de maini 10.1. Definire. Alegere

Etanare = un element sau un ansamblu de elemente, integrate sau nu n construciile de ansamblu, a cror funcie este de a mpiedica circulaia de fluide sau de particule ntre spaii separate. Clasificare : - fixe - fr garnitur (1) - cu garnitur (2) Etanri - mobile - fr contact - Interstiiu (3)

- Labirint (4) - Efect centrifugal (5)

- cu contact - radiale - Segmeni (6) - Inel profilat i manet (7) - Presetup (8)

- axiale - Simple (9) - Compensate HS HD

THD

Criterii de alegere a) Viteza fluidului (v) - orice vitez: (4), (9), (10) - v < 14 m/s: (6), (8) - v < 23 m/s: (3), (8) - v < 1 m/s: (7) b) Temperatura, oC - nelimitat: (4) < 1200-1400: (6), (8), (9), (10) - medie: (6), (8), (9), (10) < 40: (6), (8), (9), (10)


58

c) Presiune, MPa < 500-600: (7), (9), (10) - 0,3-40: (4), (6), (7), (8) d) Etanare - Perfect: (1), (2), (7) - Satisfctoare: (6), (7), (9), (10) - Slab: (4) e) Uzur - Redus: (3), (4) - Moderat: (6), (8), (9), (10) - Ridicat: (7), (8)

10.2. Etanri fixe

(1) Etanri fr garnituri (fig.10.1) pentru elemente care nu se demonteaz sau se demonteaz foarte rar: - suprafee plane

- suprafee conice (de preferat)

Presiunea de etanare : ( ) b050cppp 0e ,+= p0 = funcie de mediul de etanat = 1,5 MPa pentru ap =5 MPa pentru abur

c = 1,21,5 coeficient

p

b

b p

a) Suprafee plane b) Suprafee conice Fig.10.1


59

b = element dimensional

Fora de etanare : eee ApF = Ae = aria de etanare (m) (2) Etanri cu garnitur

Materialele pot fi moi sau tari (metalice) fig.10.2

Se deformeaz, astfel c se creaz presiuni de contact suficient de mari ca s depaeasca presiunile fluidului de etansat (fig.10.3).

Calculul forelor necesare

) n funcionare ) La montaj ) In funcionare: F = 1,2 Ffluid + Fe + Ft

unde : mpbDpbDF4DpF efmeefme

2m

fluid pi=pi=pi

= ;

n care bef = 0,5 b pentru garnituri netede 0,38b pentru garnituri profilate 0,125b pentru garnituri ovale

Fig.10.2

p

Dm

F

p

pe

b

Fig.10.3


60

m = coeficient : funcie de materialul garniturii/exemplu: cauciuc m = 0,5+1,0

azbest m = 0,75-1 cupru m = 4

Ft = fora determinat de dilatri termice

( ) gggssssgggsssgtgstst AELs

AEt1AEAEAAF ++=+=+=

indicii: s = urub; g = garnitur; ts, tg- tensiunile termice din urub, respectiv

garnitur; As, A.g ariile sectiunii urubului i garniturii; Es, Eg modulele de

elasticitate ale materialelor urubului i garniturii;s coeficientul de dilatare

liniar a materialului urubului; sg = grosimea garniturii; L = lungime urub

) n condiii de montaj ''' FbDF strivireefm pi=

n care strivire = tensiunea de strivire, dependent de materialul garniturii:

strivire = 3,5 MPa pentru cauciuc

2,8 MPa pentru azbest 90 MPa pentru cupru Durabilitatea = f (temperatur)

10.3. Etanri mobile

a) Fr contact (3) Interstiii

10 ani

1 an

10I

Propilen

teflon

400 300 200 toC

0,2.

..0,

5 0,2...0,3


61

(4) Labirint

Debit de scopri Q = kpa ; k,a = constante, dependente de geometria labirintului i caracteristica fluidului (5) Etanri centrifugale

b) Etanri cu contact b1) Radiale segmeni (6) b = (0,752) t D/t = 16 24 instalaii hidraulice = 25 37 compresoare D/b = 913 Radiale inele profilate i manet (8 fig.10.4) Recomandari de utilizare

Mansete de etansare STAS 7950-71

p< 3 MPa p 30 MPa p < 0,1 MPa p< 1,4 MPa

Disc

Forte centrifuge

L

r

3r 2r

dA 11

dh 10

r

dA 11

dh 10

L

3r 2r

Labirint radial cu canale circulare

Labirint radial cu canaledreptunghiulare

b t

D


62

v < 10 m/s v 0,40 m/s v < 7 m/s v < 3,8 m/s

Ra = 1,6 m (rugozitatea fusului)

Radiale cu presetup (8)

b2) Etanri cu contacte axiale (9)

Grupa p, MPa v, m/s pv, MPa m/s

I 0,1 10 1

II 1 10 5

III 5 20 50

Fig.10.2

Inele racloare

Inele din psl Manete de rotaie

Inel O


63

IV > 5 > 20 > 50

Elemente componente:

Materiale :

funcie de mediu : - materiale plastice (teflon, poliamid, cauciuc) - materiale ceramice pe faz

de carbon impregnate cu materiale plastice

- materiale metalice: aliaje de Ni-O2, oxizi (MgO, Al2O3), carburi Fiabilitatea etanrii axiale - asigurarea rezistenei mecanice - asigurarea contactului permanent

- uzur redus - durabilitate

4DDpF

2i

2e

p

pi= - fora axial determinat de fluid (p- presiunea fluidului de

etansat) Fa fora din arc

Fs fora determinat de fluid pe suprafaa de separaie Ff fora de frecare Fe fora de etanare

Fe + Fs = Fp + Ff +Farc pentru dimensionarea pieselor componente.

Pentru presiuni foarte ridicate, ca i pentru evitarea uzurii prea rapide, se folosesc unele construcii speciale, care realizeaz o cretere a presiunii ps pe

interfa:

- introducerea prin canale adecvate a unui fluid cu rol de lubrifiant,

portan hidrostatic i etanare prin baraj de presiune

p

De

Di

Fe

Fs Fa

Ff

Fp

Carcasa Inel fix Inel alunecator

Sistem de antrenare

Arc

Arbore Etansare

Stift


64

- realizarea unei portane hidrodinamice prin practicarea unor canale pe una dintre suprafeele de etanare care s determine deformaii termice sau mecanice controlate i zone de portan hidrodinamic cu grosimi de film variabile

Bibliografie 1. Cristea V. Etanri, Edit. Tehnic, Bucureti 1973 2. Gafianu M..a. - Organe de maini. Edit.Tehnic, Bucureti,1981 i

1983; 3. Pavelescu D. .a. - Organe de maini. Edit. Didactic i Pedagogic,

Bucureti, 1985; 4. Draghici I etc. ndrumar de proiectare n construcia de maini,

Editura Tehnic, Bucureti, 1982

?? Intrebri recapitulative 1) Pentru alegerea unui sistem de etanare eficient trebuie s se in

seama de: a) viteza fluidului; b) temperatur; c) presiune; d) calitatea suprafeelor e) calitatea lubrifiantului. 2) Etanarea organelor de rezemare a arborilor transmisiilor mecanice

are n vedere: a) etanarea interioar pentru meninerea lubrifiantului n zona de

ungere;

b) evitarea ptrunderii din exterior a unor impuriti; c) att etanarea interioar ct i evitarea ptrunderii din exterior a unor

impuriti.

0.m Etansari

Documents

Transcript of 0.m Etansari